Yasin Emre Durmus

 

Elektrochemie in Metall-Luft Batterien: Einfluss von Umgebungsbedingungen auf die Batterieleistung

Metall-Luft Batterie Urheberrecht: Y. E. Durmus

Metall-Luft Batterien stehen immer mehr im Vordergrund im Bereich der Batterieforschung, wegen der Vorteile der hohen Energiedichte als auch die Nutzung von sicheren, reichlich vorhandenen kostengünstigen Materialien. Der größte Vorteil dieses Batterie-Typs ist die Nutzung von Luft-Sauerstoff als einer der Reaktanden in der Batterie. Dieses dürfte allerdings Probleme durch Verunreinigungen aus der Luft und Nebenreaktionen mit sich bringen. Dieser Doktorarbeit fokussiert sich auf den möglichen Einfluss von Umgebungs-bedingungen auf die Leistung von Metall-Luft Batterien, insbesondere Silizium-Luft, Aluminium-Luft und Eisen-Luft Batterien.

Um die Einflüsse von Temperatur, H2O und CO2 Gehalte in der Luft zu untersuchen, werden elektrochemische Charakterisierungen von Metall-Luft Batterien in speziellen Klimakammer mittels Chrono-Amperometrie, galvanostatische Zyklisierung, zyklische Voltametrie und Impedanz-Spektroskopie durchgeführt. Grundlegendes Verständnis von Mechanismen, wie die elektrochemische Prozesse an der Elektrode/Elektrolyt-Grenzfläche, und die Ausbildung von Überspannungen, werden in enger Zusammenarbeit mit den Projektpartnern untersucht. Ziel der Arbeit ist auf Basis der Ergebnisse ein Model zu entwickeln, das die bestehenden Limitierungen für die Batterieleistung von Metall-Luft Batterien beschreibt.